quarkslab/qsynthesisSintetizzatore Greybox orientato alla deoffuscazione delle istruzioni assembly.
QSynthesis è un'API Python3 per eseguire la sintesi di programmi basata su I/O di espressioni bitvector. Il suo scopo è facilitare la deoffuscazione del codice. L'algoritmo è un approccio greybox che combina sia una sintesi blackbox basata su I/O sia una ricerca whitebox sull'AST per sintetizzare sotto-espressioni (se il nodo radice non può essere sintetizzato).
Questo algoritmo è stato originariamente descritto al workshop accademico BAR:
Il codice è stato rilasciato come parte del seguente talk al Black Hat:
Disclaimer: Questo framework è sperimentale e deve essere utilizzato solo per scopi di sperimentazione. Il suo scopo principale è stimolare la ricerca in questo ambito.
L'installazione, gli esempi e la documentazione dell'API sono disponibili nella documentazione dedicata: Documentation
La sintesi principale si basa sul motore simbolico Triton su cui è costruito l'intero framework. Fornisce le seguenti funzionalità:
Per funzionare, Triton deve essere prima installato: install documentation. Triton non si installa automaticamente in un virtualenv, copialo nel tuo venv oppure usa --system-site-packages quando configuri il tuo venv.
Poi:
$ git clone https://github.com/quarkslab/qsynthesis.git
$ cd qsynthesis
$ pip3 install '.[all]'
L'opzione [all] installerà tutte le dipendenze (vedi la documentazione per un'installazione leggera).
L'algoritmo di sintesi richiede la generazione di tabelle oracolo derivate da una grammatica (un
insieme di variabili e operatori). L'installazione di Qsynthesis fornisce l'utility qsynthesis-table-manager
che consente di manipolare le tabelle. Il seguente comando genera una tabella con 3 variabili da 64 bit,
5 operatori usando un vettore di 16 input. Limitiamo la generazione a 5 milioni di voci.
$ qsynthesis-table-manager generate -bs 64 --var-num 3 --input-num 16 --random-level 5 --ops AND,NEG,MUL,XOR,NOT --watchdog 80 --limit 5000000 my_oracle_table
Generate Table
Watchdog value: 80.0
Depth 2 (size:3) (Time:0m0.23120s)
Depth 3 (size:21) (Time:0m0.23198s)
Depth 4 (size:574) (Time:0m0.26068s)
Depth 5 (size:400858) (Time:0m21.23231s)
Threshold reached, generation interrupted
Stop required
Depth 5 (size:5000002) (Time:4m52.56009s) [RAM:9.52Gb]
Nota: Il processo di generazione consuma RAM; l'opzione --watchdog consente di impostare una
percentuale di RAM oltre la quale la generazione viene interrotta.
Possiamo quindi provare a semplificare un'espressione apparentemente offuscata con:
from qsynthesis import SimpleSymExec, TopDownSynthesizer, InputOutputOracleLevelDB
blob = b'UH\x89\xe5H\x89}\xf8H\x89u\xf0H\x89U\xe8H\x89M\xe0L\x89E\xd8H\x8bE' \
b'\xe0H\xf7\xd0H\x0bE\xf8H\x89\xc2H\x8bE\xe0H\x01\xd0H\x8dH\x01H\x8b' \
b'E\xf8H+E\xe8H\x8bU\xe8H\xf7\xd2H\x0bU\xf8H\x01\xd2H)\xd0H\x83\xe8' \
b'\x02H!\xc1H\x8bE\xe0H\xf7\xd0H\x0bE\xf8H\x89\xc2H\x8bE\xe0H\x01\xd0' \
b'H\x8dp\x01H\x8bE\xf8H+E\xe8H\x8bU\xe8H\xf7\xd2H\x0bU\xf8H\x01\xd2' \
b'H)\xd0H\x83\xe8\x02H\t\xf0H)\xc1H\x89\xc8H\x83\xe8\x01]\xc3'
# Perform symbolic execution of the instructions
symexec = SimpleSymExec("x86_64")
symexec.initialize_register('rip', 0x40B160) # arbitrary address
symexec.initialize_register('rsp', 0x800000) # arbitrary stack
symexec.execute_blob(blob, 0x40B160)
rax = symexec.get_register_ast("rax") # retrieve rax register expressions
# Load lookup tables
ltm = InputOutputOracleLevelDB.load("my_oracle_table")
# Perform Synthesis of the expression
synthesizer = TopDownSynthesizer(ltm)
synt_rax, simp = synthesizer.synthesize(rax)
print(f"expression: {rax.pp_str}")
print(f"synthesized expression: {synt_rax.pp_str} [{simp}]")
Un enorme ringraziamento ai contributori di questa ricerca: